2.通信仿真

2.1 通信系统仿真的概念

 通信(Communication)传输的消息是多种多样的，可以分成两大类：一类称为连续消息；另一类称为离散消息。消息的传递是通过它的物理载体电信号来实现的，按信号参量的取值不同，可以把信号分为两类：模拟信号和数字信号。通常按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应的可以把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。

模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统，其中包含两种重要变换。第一种变换是，在发送端把连续消息变换成原始电信号。第二种变换，把基带信号变换成适合在信道中传输的信号，并在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换的通常是调制器和解调器。

 图2.1模拟通信系统模型

数字通信系统（Digital Communication System,DCS）是利用数字信号来传递信息的通信系统。数字通信所涉及的技术问题很多，其中主要有信源编码与译码、信道编码与译码、数字调制与解调、同步以及加密与解密等。

 图2.2数字通信系统模型

    与模拟通信相比，数字通信具有许多优良的特性：

1.抗干扰能力强，且噪声不积累。数字通信系统中传输的是离散取值的数字波形，接收端的目标不是精确的还原被传输的波形，而是从收到噪声干扰的信号中判决出发送端所发送的是哪一个波形。

2.传输差错可控。在数字同喜系统中，可以通过信道编码技术进行检错与纠错，降低误码率，提高传输质量。

3.便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储。这种数字处理的灵活性表现为可以将来自不同信源的信号综合到一起传输。易于集成，使通信设备微型化，重量轻。易于加密处理，且保密性好。                            

仿真是有效衡量系统性能的工具，它通过仿真模型的仿真结果来判断原系统的性能，从而为新系统的建立和原系统的改造提供有效参考。通过仿真可以大大降低新系统失败的可能性，消除潜在瓶颈优化整体性能，因此，系统仿真是科学研究和工程设计中不可或缺的方法。 论文网

2.2通信系统仿真的重要作用

在过去的几十年里，通信和信号处理系统的复杂程度越来越高，与此同时也出现了一系列新技术要求，例如，用于数字信号处理的价格不高但是处理很快的硬件，光纤光学器件和集成光学设备以及单片微波集成电路，这些对通信系统的实现具有重要作用。通信系统复杂程度的提高使得用来分析和设计系统的时间和精力也相应提高了，然而在商用产品中引入新技术要求设计能做到短时，高效，省力，而这些要求只有通过使用强大的计算机辅助分析和设计工具才能实现，所以，通信系统仿真在通信系统工程设计中起着举足轻重的作用。另外随着通信系统的复杂性不断增加，传统的设计方法已经不能再适应社会发展的需要，通信系统的仿真技术越来越受正视。手工分析与电路板试验这些传统的通信系统设计方法复杂而且花费时间比较多。通信系统仿真环境可以使用户在很短的时间内建立整个系统模块并对其进行仿真。

通信系统仿真实际上就是把硬件实验搬进了计算机，我们可以把它看作一种软件实验。在硬件试验中，用各种电子元器件制作出通信系统中的理论模型所规定的各个模块，再把它们通过导线或电缆连接起来，然后再用各种示波器，频谱仪和误码仪等通信仪表做各种测量，最后进行分析得出测量结果。在软件试验中我们也是这样做的只不过通信模块和仪表的功能都是用程序来实现的，通信系统的全过程是在计算机上仿真运行的。